JP2013185584A - 回転機械で使用するためのシール組立体および回転機械を組み立てる方法 - Google Patents

回転機械で使用するためのシール組立体および回転機械を組み立てる方法 Download PDF

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Abstract

【課題】回転機械で使用するためのシール組立体および回転機械を組み立てる方法を提供すること。
【解決手段】回転機械で使用するためのシール組立体(58)が提供される。該シール組立体は、回転機械の内部でケーシング(32)に結合されているステータシュラウド(64)を含み、ステータシュラウドは、ケーシングの内部に空洞部(48)を少なくとも部分的に画定している内面と、ステータシュラウド内面からケーシングの内部に配置されているロータ組立体に向かって外側に延出している少なくとも1つのステータラビリンス歯(94)と、ステータシュラウドに結合されている少なくとも1つの保護部材(96)とを含み、該保護部材は、少なくとも1つのステータラビリンス歯の上流にあり、少なくとも1つのステータラビリンス歯を横断する燃焼ガス流の減少を助長する。
【選択図】図1

Description

本明細書に記載されている主題は、全般的に回転機械に関し、さらに詳細には、シール組立体および回転機械を組み立てる方法に関する。
例えばガスタービンエンジンなどの少なくともいくつかの既知のターボ機械が、燃焼器と、燃焼器の下流に連結されている圧縮機と、タービンと、圧縮機とタービンとの間に回転可能に連結されているロータ組立体とを含む。いくつかの既知のロータ組立体は、ロータシャフトと、ロータシャフトに結合されている少なくとも1つのロータディスクと、各ロータディスクから外側に延在している複数の周方向に離間されたタービンバケットとを含む。各タービンバケットは、プラットホームからタービンケーシングに向かって径方向外側に延在しているエーロフォイルを含む。
少なくともいくつかの既知のタービンの動作中、圧縮機は、その後燃料と混合される空気を、燃焼器に送られる前に圧縮する。その混合物は、次いで点火されて、タービンに送られる高温燃焼ガスを生成する。回転するタービンブレードまたはタービンバケットは、タービンを通して、燃焼ガスなどの高温流体を送る。タービンは、圧縮機に動力を供給するために燃焼ガスからエネルギーを抽出し、かつ発電機などの負荷に動力を供給するのに有効な仕事を生み出すか、またはフライト中の航空機を推進する。
少なくともいくつかの既知のタービンエンジンが、タービンケーシングから各タービンバケットに向かって外側に延出している複数のステータラビリンス歯を含むシール組立体を含んでおり、エーロフォイルとタービンケーシングとの間の空気漏れ/空気流を減少させる。
米国特許第8074997(B2)号公報
タービンを通して送られる少なくとも一部分の燃焼ガスが、先端間隙損失としてタービンバケットの先端部とタービンケーシングとの間で送られることは望ましくない。燃焼ガスがラビリンス歯に接触するので、経時的に、ラビリンス歯は酸化し始めかつ/または磨耗し始める可能性があり、それにより、先端間隙損失が増大しかつ/またはタービンの作動効率が低下する。
一態様では、回転機械で使用するためのシール組立体が提供される。該シール組立体は、回転機械の内部でケーシングに結合されているステータシュラウドを含む。該ステータシュラウドは、ケーシングの内部に空洞部を少なくとも部分的に画定している内面を含む。少なくとも1つのステータラビリンス歯が、ステータシュラウド内面から、ケーシングの内部に配置されているロータ組立体に向かって外側に延出している。少なくとも1つの保護部材が、少なくとも1つのステータラビリンス歯の上流でステータシュラウドに結合されており、少なくとも1つのステータラビリンス歯を横断する燃焼ガス流の減少を助長する。
別の態様では、回転機械が提供される。該回転機械は、ステータケーシングとロータ組立体との間に配向されているシール組立体を含む。該シール組立体は、回転機械の内部でステータケーシングに結合されているステータシュラウドを含む。該ステータシュラウドは、ケーシングの内部に配置されている空洞部を少なくとも部分的に画定している内面を含む。少なくとも1つのステータラビリンス歯が、ステータシュラウド内面からロータ組立体に向かって外側に延出しておりかつケーシングの内部に配置されている。少なくとも1つの保護部材が、ステータラビリンス歯の上流でステータシュラウドに結合されており、ステータラビリンス歯を横断する燃焼ガス流の減少を助長する。
さらなる態様では、回転機械を組み立てる方法が提供される。該方法は、ステータケーシングの内部にロータを結合するステップを含む。ステータシュラウドが、ロータを支持しているステータケーシングに結合されている。ステータシュラウドは、ステータシュラウドからロータ組立体に向かって外側に延出している少なくとも1つのステータラビリンス歯を含む。少なくとも1つの保護部材が、少なくとも1つのステータラビリンス歯の上流でステータシュラウド内面に結合されており、回転動作中にステータラビリンス歯を横断する燃焼ガス流の減少を助長する。
例示的タービンエンジンの概略図である。 図1に示されているタービンエンジンで使用されてもよい例示的ロータ組立体の一部分の部分断面図である。 領域3に沿った、例示的シール組立体を含む、図2に示されているロータ組立体の一部分の拡大部分断面図である。 図3に示されているシール組立体の代替的実施形態の拡大部分断面図である。 図3に示されているシール組立体の代替的実施形態の拡大部分断面図である。
本明細書に記載されている例示的方法およびシステムは、ラビリンス歯の上流にある保護部材を含むシール組立体を設けることにより、既知のターボ機械の少なくともいくつかの欠点を克服し、動作中にラビリンス歯の酸化の低減を助長する。より具体的には、保護部材は、ラビリンス歯の上流面に隣接して配置されており、燃焼ガスが歯の上流面に接触しないようにする。保護部材は、燃焼ガスがラビリンス歯に実質的に接触しないように、ラビリンス歯の全高に亘って延在しており、ラビリンス歯の酸化の低減を助長する。
本明細書に用いられている用語「上流」は、回転機械の前方端部または入口端部を指し、用語「下流」は、回転機械の後方端部または放出端部を指す。
図1は例示的タービンエンジンシステム10の概略図である。本例示的実施形態では、タービンエンジンシステム10は、吸気部分12と、吸気部分12の下流にある圧縮機部分14と、圧縮機部分14の下流にある燃焼器部分16と、燃焼器部分16の下流にあるタービン部分18と、タービン部分18の下流にある排気部分20とを含む。タービン部分18は、ロータ組立体22を介して圧縮機部分14に連結されている。ロータ組立体22は、中心線軸26に沿って延在しているロータシャフト24を含み、タービン部分18および圧縮機部分14に連結されている。本例示的実施形態では、燃焼器部分16が、複数の燃焼器28を含む。燃焼器部分16は、各燃焼器28が圧縮機部分14と流動連通しているように圧縮機部分14に連結されている。燃焼器部分16はまた、作動流体をタービン部分18に向かって送るために、タービン部分18に連結されている。また、タービン部分18は、発電機および/または機械駆動用途などの、しかしそれらに限定されない負荷30に連結されている。
動作中、吸気部分12が、空気を圧縮機部分14に向かって送り、該空気は、燃焼器部分16に向かって放出される前に、より高い圧力および温度まで圧縮される。燃焼器部分16は、圧縮空気を燃料と混合し、その燃料−空気混合物を点火して、例えば燃焼ガスなどの作動流体を生成し、該燃焼ガスをタービン部分18に向かって送る。より具体的には、各燃焼器28では、燃料、例えば天然ガスおよび/または燃料油、が空気流中に噴出され、その燃料−空気混合物は点火されて、タービン部分18に向かって送られるより高温の燃焼ガスを生成する。燃焼ガスがタービン部分18およびロータ組立体22に回転エネルギーを与えると、タービン部分18は、ガス流からの熱エネルギーを機械的回転エネルギーに変換する。
図2は、ロータ組立体22の一部分の部分断面図である。図3は、領域3に沿った、ロータ組立体22の一部分の拡大部分断面図である。本例示的実施形態では、タービン部分18が、流体入口34と、流体出口36と、流体入口34と流体出口36との間に延在している空洞部40を画定している内面38とを含むステータケーシング32を含む。矢印42で示されている燃焼ガス路がケーシング内面38とロータ組立体22との間に画定されるように、ロータ組立体22はステータケーシング32の内部に配置されている。ロータ組立体22は、ロータシャフト24に結合されておりかつ流体入口34と流体出口36との間に延在している複数のタービンバケット組立体44を含む。各タービンバケット組立体44は、ロータディスク48から径方向外側に延在している複数のタービンバケット46を含む。各ロータディスク48は、ロータシャフト24に結合されており、中心線軸26を中心に回転する。本例示的実施形態では、各タービンバケット46は、ロータディスク48の外面50に結合されており、燃焼ガス路42がステータケーシング32と各ロータディスク48との間に画定されるように、ロータディスク48の周囲に周方向に離間されている。各タービンバケット46は、燃焼ガス路42の一部分を少なくとも部分的に貫通して延在しており、ロータディスク48からケーシング内面38に向かって径方向外側に延在しているエーロフォイル52を含む。エーロフォイル52は、根端部(root end)54と先端部56との間に延在している。根端部54は、ロータディスク48に結合されている。先端部56は、根端部54からステータケーシング32に向かって外側に延在している。また、タービン部分18は、ケーシング32に結合されておりかつロータシャフト24の周囲に周方向に延在している複数のステータ静翼組立体57を含む。各ステータ静翼組立体57は、燃焼ガスを対応するタービンバケット組立体44に向かって下流に送るために、隣接するタービンバケット組立体44間に配向されている。
本例示的実施形態では、矢印60で示されている蛇行路がステータケーシング32とタービンバケット先端部56との間に形成されて、ステータケーシング32とタービンバケット46との間で矢印61で示されている作動流体漏れの減少を助長するように、タービン部分18は、タービンバケット46とステータケーシング32との間に各々配向されている複数のシール組立体58を含む。シール組立体58は、ロータ組立体22の周囲に周方向に延在しており、先端シュラウド62と、蛇行路60がステータシュラウド64と先端シュラウド62との間に画定されるように先端シュラウド62に対して配向されているステータシュラウド64とを含む。先端シュラウド62は、タービンバケット先端部56に結合されており、タービンバケット46からステータケーシング32に向かって径方向外側に延在している。先端シュラウド62は、タービンバケット46からステータケーシング32に向かって外側に延出している少なくとも1つのロータラビリンス歯66を含む。各ロータラビリンス歯66は、蛇行路60の一部分を少なくとも部分的に貫通して延在している。本例示的実施形態では、先端シュラウド62は、一対68の軸方向に離間されたロータラビリンス歯66を含む。
ステータシュラウド64が、ケーシング内面38に結合されており、ステータシュラウド64がロータ組立体22の周囲に周方向に配向されているように、ステータケーシング32からロータ組立体22に向かって径方向内側に延在している。ステータシュラウド64は、径方向外面70と径方向内面72との間に延在している。ステータケーシング32は、ケーシング内面38から外側に延出している突出部74を含む。突出部74は、中心線軸26に沿って、上流面76と下流面78との間に延出しており、ロータ組立体22の周囲に周方向に配向されている。ステータシュラウド64は、ステータシュラウド外面70の内部に画定されておりかつケーシング突出部74を中に受容してステータシュラウド64をステータケーシング32に結合するような大きさに作製され成形されているダブテール溝部80を含む。
ステータシュラウド溝部80が、中心線軸26に沿って、第1の軸方向内面84と第2の軸方向内面86との間に延在している内面82により画定されている。第1の軸方向内面84および第2の軸方向内面86は、シュラウド外面70から内面82まで径方向内側に延在している。本例示的実施形態では、ステータシュラウド64は、第1の軸受フック88と第2の軸受フック90とを含む。各軸受フック88および90は、ステータシュラウド64がステータケーシング32に対して径方向外側に移動しないようにすることを容易にする。より具体的には、第1の軸受フック88は、第1の軸方向内面84から上流面76に向かって外側に延出しており、第2の軸受フック90は、第2の軸方向内面86から下流面78に向かって外側に延出している。突出部74は、上流面76および下流面78それぞれから外側に延出している一対の軸受フランジ92を含む。各軸受フランジ92は、各軸受フック88および90に係合してステータシュラウド64をステータケーシング32にしっかりと結合することを容易にするように配向されている。
本例示的実施形態では、また、シール組立体58が、少なくとも1つのステータラビリンス歯94と、ステータラビリンス歯94に隣接して配置されている少なくとも1つの保護部材96とを含む。ステータラビリンス歯94および保護部材96は各々、ロータ組立体22の周囲に周方向に延在しており、各々は、ステータシュラウド内面72からロータ組立体22に向かって外側に延在している。ステータラビリンス歯94は、蛇行路60の一部分を少なくとも部分的に貫通して延出しており、隣接するロータラビリンス歯66間に配向されている。ステータラビリンス歯94は、基端部98と、先端部100と、上流面102と、下流面104とを含む。各上流面102および下流面104は、基端部98と先端部100との間に延在している。下流面104は、中心線軸26に沿って、上流面102から軸方向に離間されている。基端部98は、ステータシュラウド内面72に隣接して配向されている。先端部100は、ステータラビリンス歯94が基端部98と先端部100との間で測定される高さ108を含むように、径方向軸106に沿って、基端部98からロータ組立体22に向かって外側に延出している。本例示的実施形態では、ステータラビリンス歯94は、ステータシュラウド64と単一に形成されている。あるいは、ステータラビリンス歯94は、ステータシュラウド64に結合されていてもよい。
保護部材96がステータシュラウド64に結合されており、ステータラビリンス歯94の上流にあり、ステータラビリンス歯94を横断する燃焼ガス流の減少を助長する。本例示的実施形態では、保護部材96は、基部110と、先端部分112と、上流側面114と、下流側面116とを含む。基部110および先端部分112は各々、保護部材96が上流側面114と下流側面116との間で測定される幅118を含むように、中心線軸26に沿って、上流側面114と下流側面116との間に延在している。基部110は、ステータシュラウド内面72に結合されている。保護部材96が径方向軸106に沿って基部110と先端部分112との間で測定される高さ120を有するように、先端部分112は、基部110からロータ組立体22に向かって外側に延在している。側面114および116は各々、基部110と先端部分112との間に延在している。上流側面114は、径方向軸106に沿って基部110と先端部分112との間で測定される第1の高さ122を含み、下流側面116は、基部110と先端部分112との間で測定される第2の高さ124を含む。本例示的実施形態では、上流側面高さ122は、下流側面高さ124より高い。あるいは、上流側面高さ122は、下流側面高さ124より低くてもよいかまたはそれと略等しくてもよい。
保護部材96がステータラビリンス歯上流面102に隣接しているように、保護部材96がステータラビリンス歯94に対して配向されている。より具体的には、保護部材96は、保護部材下流側面116がステータラビリンス歯上流面102に隣接しているように、下流側面116が上流面102の全体に亘って延在しているように配向されており、燃焼ガス61が上流面102に接触しないようにすることを助長する。本例示的実施形態では、下流側面116がステータラビリンス歯94の全高108に亘って延在しているように、下流側面高さ124がステータラビリンス歯高さ108に略等しい。あるいは、下流側面高さ124は、ステータラビリンス歯高さ108より低い、より高い、またはより大きい可能性がある。代替的実施形態では、ステータラビリンス歯94が保護部材96の内部に封入されるように、保護部材96は、ステータラビリンス歯94の全体に亘って延在していてもよい。
本例示的実施形態では、保護部材先端部分112が、上流側面114と下流側面116との間に延在している先端面126を含む。保護部材96は、先端面126内に画定されておりかつロータ組立体22の周囲に周方向に延在している溝部128を含む。溝部128は、ロータラビリンス歯66の少なくとも一部分を中に受容するような大きさに作製され成形されている。より具体的には、保護部材96は、ロータラビリンス歯66の先端部130が溝部128の少なくとも一部分内に配向されるように、ロータラビリンス歯66に対して配向されている。一実施形態では、保護部材96はハニカム材料である。本例示的実施形態では、保護部材96は、例えばハニカム材料などの磨耗性材料の層132を含む。磨耗性層132は、ロータラビリンス歯先端部130が磨耗性層132の少なくとも一部分に接触するように、タービンバケット46が熱膨張すると磨耗性層132の一部分がロータ組立体22の回転中に除去されて溝部128を形成するように、ロータラビリンス歯66に隣接して配向されている。
本例示的実施形態では、ステータラビリンス歯94が第1の基板材料134を含み、保護部材96が、第1の基板材料134とは異なる第2の基板材料136を含む。より具体的には、保護部材基板材料136は、動作中にステータラビリンス歯94が保護部材96の酸化速度より速い速度で酸化するように、ステータ歯基板材料134の耐酸化性より高い耐酸化性を有する。さらに、保護部材基板材料136は、ステータ歯基板材料134の耐温度性より高い耐温度性を含む。保護部材96の一部分がステータラビリンス歯94と燃焼ガスとの間にあるように、ステータラビリンス歯94の上流に保護部材96を配向することにより、燃焼ガス61とステータラビリンス歯94との間の接触が減少するため、ステータラビリンス歯94の酸化の低減が助長される。
図4および図5は、シール組立体58の代替的実施形態の拡大部分断面図である。図4および図5に示されている同一構成要素には、図3に用いられている同じ参照番号が付されている。ある代替的実施形態では、シール組立体58は、各々がステータシュラウド内面72から外側に延出している複数のステータラビリンス歯94と、各々がステータシュラウド64に結合されている複数の保護部材96とを含む。各保護部材96は、対応するステータラビリンス歯94の上流にあり、燃焼ガス61が各ステータラビリンス歯94に接触しないようにする。図4を参照すると、一実施形態では、シール組立体58が、第1のステータラビリンス歯138と、第1のステータラビリンス歯138の下流に配向されている第2のステータラビリンス歯140とを含む。第1のステータラビリンス歯138は、隣接するロータラビリンス歯66間に配向されている。第2のステータラビリンス歯140は、ロータラビリンス歯66の下流にあり、第1の間隙144が第1のステータラビリンス歯138と第2のステータラビリンス歯140との間に画定されるように、第1のステータラビリンス歯138から距離142だけ軸方向に離間されている。
また、シール組立体58は、第1の保護部材146と第2の保護部材148とを含む。第1の保護部材146は、第1のステータラビリンス歯138の上流にあり、第1のステータラビリンス歯138に隣接して配置されており、燃焼ガス61が第1のステータラビリンス歯138の上流面150に接触しないようにする。第2の保護部材148は、第1のステータラビリンス歯138と第2のステータラビリンス歯140との間にあり、第2のステータラビリンス歯140に隣接して配置されており、燃焼ガス61が第2のステータラビリンス歯140の上流面152に接触しないようにする。第2の保護部材148が第1の間隙144の全体に亘って延在するように、第2の保護部材148は、距離142に略等しい、上流側面156と下流側面158との間で測定される幅154を有する。第1の保護部材146および第2の保護部材148は各々、対応するロータラビリンス歯66を中に受容するような大きさに作製され成形されている溝部160を含む。
図5を参照すると、一実施形態では、シール組立体58が、第3のステータラビリンス歯162と第3の保護部材164とを含む。第3のステータラビリンス歯162は、第1のステータラビリンス歯138の上流にあり、第2の間隙168が第1のステータラビリンス歯138と第3のステータラビリンス歯162との間に画定されるように、第1のステータラビリンス歯138の上流に距離166だけ離間されている。第3のステータラビリンス歯162はまた、ロータラビリンス歯66の上流にある。本例示的実施形態では、第1の保護部材146が、第1のステータラビリンス歯138と第3のステータラビリンス歯162との間に延在しており、上流側面172と下流側面174との間で測定される、距離166に略等しい幅170を有する。したがって、第1の保護部材146は、上流側面172が第3のステータラビリンス歯162の下流面176に隣接しているように、第2の間隙168の全体に亘って延在している。第3の保護部材164は、第3のステータラビリンス歯162の上流にあり、第3のステータラビリンス歯162の上流面178に隣接して配置されており、燃焼ガス61が第3のステータ歯上流面178に接触しないようにすることを助長する。
保護部材96の大きさ、形状、および配向は、タービンエンジン10の動作中にステータラビリンス歯94の酸化の低減を助長するように選択される。さらに、保護部材96の大きさ、形状、および配向は、燃焼ガスとステータ歯上流面102との間の直接接触を減少させるように選択される。燃焼ガスとステータラビリンス歯94との間の直接接触を減少させることにより、ステータラビリンス歯94の酸化および磨耗が低減し、シール組立体58の耐用年数が増加するようになる。
前述のシール組立体は、ラビリンス歯の上流にある保護部材を含み、動作中にラビリンス歯の酸化の低減を助長するシール組立体を設けることにより、既知のターボ機械の少なくともいくつかの欠点を克服する。より具体的には、シール組立体は、ラビリンス歯の上流面に隣接する保護部材を含み、燃焼ガスが上流面に接触しないようにする。ラビリンス歯の全高に亘って延在する保護部材を設けることにより、燃焼ガスがラビリンス歯に接触しないようにされ、ラビリンス歯の酸化が低減する。したがって、ガスエネルギーの損失が低減し、タービンエンジンの耐用年数が増加する。
回転機械で使用するためのシール組立体および回転機械を組み立てる方法の例示的実施形態が、詳細に前述されている。本明細書に記載されているシール組立体は、本明細書に記載されている特定の実施形態に限定されず、むしろ、シール組立体の構成要素が、本明細書に記載されている他の構成要素から独立して、別個に利用されてもよい。例えば、シール組立体は、他の回転機械と組み合わせて使用されてもよく、本明細書に記載されているようなもっぱら回転機械およびその作動で使用されることに限定されない。むしろ、シール組立体は、多くの他のシール用途に関連して実施し利用することができる。
本発明の種々の実施形態の特定の特徴が、示されている図面もあれば、示されていない図面もある可能性があり、これは便宜上に過ぎない。さらに、前述における「一実施形態」への言及は、やはり記載されている特徴を組み込む付加的な実施形態の存在を除外すると解釈されることを意図としていない。本発明の原理に従って、ある図面の任意の特徴が任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて言及されてもよくかつ/または特許請求されてもよい。
本明細書は、例を用いて、最良の形態を含めて本発明を開示しており、また、任意の装置またはシステムを作製することおよび使用することならびに任意の取り入れた方法を実施することを含めて、当業者が本発明を実践することを可能にしている。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲により定められ、当業者に思い付く他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言と僅かしか異ならない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあるものとする。
3 領域
10 タービンエンジンシステム
12 吸気部分
14 圧縮機部分
16 燃焼器部分
18 タービン部分
20 排気部分
22 ロータ組立体
24 ロータシャフト
26 中心線軸
28 燃焼器
30 負荷
32 ステータケーシング
34 流体入口
36 流体出口
38 ケーシング内面
40 空洞部
42 燃焼ガス路
44 タービンバケット組立体
46 タービンバケット
48 ロータディスク
50 (ロータディスクの)外面
52 エーロフォイル
54 (エーロフォイルの)根端部
56 (タービンバケットの)先端部
57 ステータ静翼組立体
58 シール組立体
60 蛇行路
61 作動流体漏れ、燃焼ガス
62 先端シュラウド
64 ステータシュラウド
66 ロータラビリンス歯
68 対
70 径方向外面、ステータシュラウド外面
72 径方向内面、ステータシュラウド内面
74 (ステータケーシングの)突出部
76 (ステータシュラウドの)上流面
78 (ステータシュラウドの)下流面
80 ダブテール溝部、ステータシュラウド溝部
82 (ステータシュラウド溝部の)内面
84 (ステータシュラウド溝部の)第1の軸方向内面
86 (ステータシュラウド溝部の)第2の軸方向内面
88 (ステータシュラウドの)第1の軸受フック
90 (ステータシュラウドの)第2の軸受フック
92 (突出部の)軸受フランジ
94 ステータラビリンス歯
96 保護部材
98 (ステータラビリンス歯の)基端部
100 (ステータラビリンス歯の)先端部
102、150、152、178 (ステータラビリンス歯の)上流面
104、176 (ステータラビリンス歯の)隣接する下流面
106 径方向軸
108 ステータラビリンス歯高さ
110 (保護部材の)基部
112 (保護部材の)先端部分
114、156、172 (保護部材の)上流側面
116、158、174 (保護部材の)下流側面
118、154、170 (保護部材の)幅
120 (保護部材の)高さ
122 (保護部材の)第1の高さ、上流側面高さ
124 (保護部材の)第2の高さ、下流側面高さ
126 (保護部材の)先端面
128、160 (保護部材の)溝部
130 (ロータラビリンス歯の)先端部
132 (保護部材の)磨耗性層
134 (ロータラビリンス歯の)第1の基板材料
136 (保護部材の)第2の基板材料、保護部材基板材料
138 第1のステータラビリンス歯
140 第2のステータラビリンス歯
142、166 (ステータラビリンス歯の)距離
144 (ステータラビリンス歯の)第1の間隙
146 第1の保護部材
148 第2の保護部材
162 第3のステータラビリンス歯
164 第3の保護部材
168 (ステータラビリンス歯の)第2の間隙

Claims (10)

  1. 回転機械で使用するためのシール組立体(58)であって、
    前記回転機械の内部でケーシング(32)に結合されているステータシュラウド(64)であり、前記ケーシングの内部に空洞部(48)を少なくとも部分的に画定している内面を含む、ステータシュラウド(64)と、
    前記ステータシュラウド内面から前記ケーシングの内部に配置されているロータ組立体に向かって外側に延出している少なくとも1つのステータラビリンス歯(94)と、
    前記ステータシュラウドに結合されている少なくとも1つの保護部材(96)であり、前記少なくとも1つのステータラビリンス歯の上流にあり、前記少なくとも1つのステータラビリンス歯を横断する燃焼ガス流の減少を助長する、少なくとも1つの保護部材(96)と
    を含む、シール組立体(58)。
  2. 前記少なくとも1つの保護部材(96)は、前記ステータシュラウド内面(72)に結合されている基部(98)と、前記基部から前記ロータ組立体(22)に向かって外側に延在している先端部(100)とを含み、前記少なくとも1つのステータラビリンス歯(94)は、基部(110)と、前記基部から前記ロータ組立体に向かって外側に延出している先端部分(112)を含み、前記少なくとも1つの保護部材の高さが前記少なくとも1つのステータラビリンス歯の高さに略等しい、請求項1記載のシール組立体(58)。
  3. 前記少なくとも1つのステータラビリンス歯(94)は、各々が前記根端部(54)と前記先端部(56)との間に延在している上流面(102)と下流面(104)とを含み、前記少なくとも1つの保護部材(96)は、実質的に前記上流面の全体に亘って延在している、請求項2記載のシール組立体(58)。
  4. 前記少なくとも1つのステータラビリンス歯(94)は、前記ステータシュラウド内面(72)から外側に延出している複数のステータラビリンス歯を含み、前記少なくとも1つの保護部材(96)は、前記ステータシュラウド(64)に結合されている複数の保護部材を含み、前記複数の保護部材の各々は、前記複数のステータラビリンス歯の対応する1つの上流にある、請求項1記載のシール組立体(58)。
  5. 前記複数のステータラビリンス歯(94)は、蛇行ガス路(60)が前記複数のステータラビリンス歯と前記ロータ組立体の一部分との間に画定されるように、前記ロータ組立体(22)に対して配向されている、請求項4記載のシール組立体(58)。
  6. 前記シール組立体は、複数のロータラビリンス歯(66)をさらに含み、前記複数のステータラビリンス歯(94)の各々は、前記複数のロータラビリンス歯の隣接する部分の間に配置されている、請求項5記載のシール組立体(58)。
  7. 前記保護部材(96)は磨耗性材料を含み、前記複数のロータラビリンス歯(66)の各々は、前記ロータ組立体(22)の動作中に前記磨耗性材料の少なくとも一部分に接触するように配向されている、請求項5記載のシール組立体(58)。
  8. 前記少なくとも1つのステータラビリンス歯(94)は、第1の基板材料(134)を含み、前記少なくとも1つの保護部材(96)は、前記第1の基板材料とは異なる第2の基板材料を含む、請求項1記載のシール組立体(58)。
  9. 回転機械であって、
    空洞部(40)を中に画定している内面(38)を含むステータケーシング(32)と、
    前記ステータケーシング空洞部内で結合されているロータ組立体(22)と、
    前記ステータケーシングと前記ロータ組立体との間にあるシール組立体(58)であり、
    前記ステータケーシングに結合されているステータシュラウド(64)、
    前記ステータシュラウドから前記ロータ組立体に向かって延出している少なくとも1つのステータラビリンス歯(94)、および
    前記ステータシュラウドに結合されている少なくとも1つの保護部材(96)であり、前記少なくとも1つのステータラビリンス歯の上流にあり、前記少なくとも1つのステータラビリンス歯を横断する燃焼ガス流の減少を助長する、少なくとも1つの保護部材(96)
    を含む、シール組立体(58)と
    を含む、回転機械。
  10. 前記少なくとも1つの保護部材(96)の高さが、前記ステータラビリンス歯(94)の高さに略等しい、請求項9記載の回転機械。
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